[发明专利]一种红色热活化延迟荧光材料、有机电致发光器件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种红色热活化延迟荧光材料、有机电致发光器件及其制备方法，所述红色热活化延迟荧光材料具有式(1)所述结构式：该结构式由刚性的电子受体片段、电子给体片段和额外基团组成，其中，电子受体核心是二苯并[a,c]吩嗪、电子给体核心是吩恶嗪，额外基团是苯基和螺芴基团，能够用于制备具有低电压驱动和较高外量子效率的掺杂和非掺杂有机电致发光器件。

技术领域

本发明涉及荧光材料技术领域，更具体地，涉及一种红色热活化延迟荧光材料、有机电致发光器件及其制备方法。

背景技术

有机电致发光器件是一种基于有机材料的电流型半导体发光器件，其基本结构属于夹层式结构，经典结构为在ITO玻璃上制作一层有机发光材料作发光活性层，发光层上方再加入一层金属电极。通过进一步优化，提升器件效率，可增加电子传输层和空穴传输层。当有外加电压加入器件时，正极和负极产生的空穴和电子在发光材料中复合成激子，激子的能量转移到发光分子，使发光分子中的电子被激发到激发态，通过荧光或磷光过程向外发射光子。由于其具有全固态、自发光、广视角、响应速度快、低驱动电压、低能耗等诸多特点，在平板显示和固体光源领域有着巨大的应用前景。

发光层一般由主体材料和掺杂染料构成，在发光层中复合形成单线态和三线态激子的比例为1：3，传统荧光器件只能利用单线态激子发光，最大内量子效率约为25％。而磷光材料中由于Ir和Pt原子引入，可以获得趋近100％内量子效率，但磷光材料中的重金属成本高且不可再生，一定程度上限制了其实际应用价值。

近年来，热激活延迟机制荧光材料被广泛的应用于OLED器件的发光染料，这类染料可以同时利用生成概率25％的单重态激子和75％的三重态激子从而获得高的发光效率。目前，红色热活化延迟荧光材料，基本是在低掺杂浓度下才能获得高的器件效率，随着掺杂浓度的增加，发光分子间的相互作用增大，导致激子淬灭严重，在高浓度下，特别是在非掺杂条件下，它们的器件效率会降到非常低。

发明内容

本发明的首要目的是克服现有电致发光器件使用红色热活化延迟荧光材料作为发光染料时，在掺杂浓度高或非掺杂条件下器件外量子效率低的问题，提供一种红色热活化延迟荧光材料。

本发明的另一目的是提供一种红色热活化延迟荧光材料的制备方法。

本发明的另一目的是提供上述红色热活化延迟荧光材料的应用。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种红色热活化延迟荧光材料，具有式(1)所述结构式：

有机电致发光器件的发光层中，红色热活化延迟荧光材料的掺杂浓度增加，发光分子间相互作用会增大，从而会导致激子猝灭严重。本发明所述结构式由刚性的电子受体片段、电子给体片段和额外基团组成，其中，电子受体核心是二苯并[a,c]吩嗪、电子给体核心是吩恶嗪，额外基团是苯基和螺芴基团。该结构式中的电子受体片段和电子给体片段均为刚性的基团，可以有效抑制非辐射跃迁造成的激子损失，而额外基团的存在能够提供位阻，有利于减少分子间的相互作用，从而能够降低分子间的激子猝灭。

本发明还提供一种红色热活化延迟荧光材料的制备方法，包括如下步骤：

S1.将式(3)所述化合物、式(2)所述化合物、碱I、钯催化剂I和有机溶剂I混合，反应得到式(4)所述化合物，反应过程如下：

S2.将式(4)所述化合物、式(5)所述化合物、有机溶剂II混合，反应得到式(6)所述化合物，反应过程如下：

S3.将式(6)所述化合物、吩恶嗪、碱II、钯催化剂II、有机溶剂II混合，反应得到式(1)所述化合物，反应过程如下：